Rangkaian LC Resonansi Seri

Oct 20, 2025 Tinggalkan pesan

Filter bandpass yang paling sederhana adalah filter LC - yang menggunakan induktor dan kapasitor (walaupun selalu ada beberapa resistor tambahan di rangkaian yang mempengaruhi pengoperasian).


Komponen-komponen ini dapat dihubungkan secara seri atau paralel, dan rangkaian yang dihasilkan disebutseri resonansirangkaian dan rangkaian resonansi paralel. Kata resonansi digunakan karena rangkaian ini merespons frekuensi tertentu, seperti senar pada biola atau gitar. Oleh karena itu, sering disebut sebagai rangkaian tuning.

 

5


Ini menunjukkan beberapa contoh rangkaian yang dihubungkan dengan cara yang berbeda. Frekuensi resonansi rangkaian seri dan paralel disebabkan oleh efek resistansi, dimana XL induktor sama dengan Xc kapasitor. Kita dapat memperoleh frekuensi resonansi dengan menyelesaikan persamaan ini

news-129-80


Dimana f adalah frekuensi, L adalah induktansi, C adalah kapasitansi, mewakili frekuensi:

news-126-50


Pada rangkaian paralel, kapasitor dan induktor dihubungkan secara paralel sehingga mempunyai tegangan yang sama. Pada frekuensi resonansi, kita juga mengetahui bahwa reaktannya sama. Menurut Hukum Ohm pada rangkaian AC, jika induktor dan kapasitor mempunyai tegangan dan reaktansi yang sama, maka arusnya juga harus sama. Jadi semuanya mempunyai arus yang sama. Tetapi karena salah satu arus menyebabkan tegangan naik sebesar 90" dan arus yang lain menyebabkan tegangan tertinggal sebesar 90", maka jarak keduanya adalah 180". Oleh karena itu, arah arusnya berlawanan, yang satu naik dan yang lainnya turun. Oleh karena itu, arus pada kabel yang menuju ke rangkaian tuning sekunder harus nol. Karena arus luar yang masuk ke rangkaian tuning adalah nol, maka rangkaian tersebut berperilaku seperti rangkaian terbuka (dengan tegangan tetapi tidak ada arus yang melewatinya).


Hal sebaliknya terjadi pada aseri resonansi (juga dikenal sebagai perangkat resonansi seri)sirkuit. Di sini kapasitor dan induktor dihubungkan secara seri sehingga arusnya sama. Kali ini, tegangan pada satu elektroda memandu arus, sedangkan tegangan pada elektroda lainnya tertinggal 90 inci dari arus. Oleh karena itu, kedua tegangan ini berjarak 180 inci. Pada resonansi (cara lain untuk mengatakan 'pada frekuensi resonansi'), reaktannya sama, sehingga tegangannya sama, tetapi berlawanan. Oleh karena itu, tegangan total seluruh rangkaian seri adalah nol, meskipun ada arus yang melewatinya. Oleh karena itu, perilaku rangkaian seperti hubung singkat (ada juga arus, tetapi tidak ada tegangan yang lewat. melalui).


Oleh karena itu, kami telah membentuk aturan empiris berikut:


Selama resonansi, rangkaian yang disetel paralel memperlihatkan rangkaian terbuka.


Selama resonansi,seri resonansisirkuit menunjukkan korsleting.


Pada frekuensi lain, kedua rangkaian memiliki impedansi tertentu. Mendekati frekuensi resonansi, rangkaian tidak terbuka penuh (untuk penalaan paralel) atau pendek (untuk penalaan seri), tetapi masih sangat dekat. Semakin jauh dari frekuensi resonansi, semakin kecil rangkaiannya, dan mungkin terdapat rangkaian terbuka atau pendek.

news-311-254


Kedua sirkuit ini dapat berfungsi sebagai filter selektif, memungkinkan frekuensi tertentu melewatinya dan mencegah frekuensi lain melewatinya. Mereka dapat menghubungkan rangkaian tuning antara dua arah dasar, seperti (a) dan (b) (dalam hal ini sinyal akan lebih pendek tergantung pada impedansi rangkaian), atau sinyal harus melewati rangkaian LC dari input ke output seperti yang ditunjukkan pada (c) dan (d) (dalam hal ini sinyal akan lebih atau kurang melewati tergantung pada impedansi rangkaian).


Ambil rangkaian (a) sebagai contoh. Selama resonansi, rangkaian yang disetel paralel memperlihatkan rangkaian terbuka, dengan sebagian besar sinyal masukan langsung mencapai keluaran melalui resistor. Sesuai dengan beban keluaran yang berbeda, mungkin ada arus pada resistor seri, sehingga mungkin ada tegangan yang hilang, tapi kita bisa mengabaikannya. Namun, selain resonansi, sirkuit tuning tidak lagi terbuka; Hal ini menyebabkan peningkatan arus melewati resistor seri, mengakibatkan peningkatan penurunan tegangan. Semakin jauh dari resonansi, semakin besar penurunannya dan semakin kecil tegangan keluarannya.


Jika kita menjaga tegangan masukan tetap tetapi mengubah frekuensi, lalu memplot hubungan antara tegangan keluaran dan frekuensi, kita memperoleh grafik yang mirip dengan Gambar (a). Kita melihat puncak keluaran muncul pada frekuensi resonansi dan terjadi penurunan di kedua sisi. Memang ada pita frekuensi yang lewat dekat resonansi, sedangkan frekuensi yang jauh dari resonansi berkurang (walaupun tidak berhenti total). Karena ada pita frekuensi yang dapat melewatinya maka disebut bandpass filter. Rangkaian (c) pada gambar juga merupakan filter bandpass; Karena rangkaian resonansi seri dihubung pendek pada titik petir, frekuensi resonansi melewati (dan dekat), sedangkan frekuensi semakin berkurang karena rangkaian resonansi seri sekarang mempunyai beberapa reaktansi.


Sirkuit (b) dan (d) melakukan hal sebaliknya - berhenti memberi sinyal pada resonansi; Rangkaian (b) dicapai dengan memperpendek sinyal, sedangkan rangkaian (d) dicapai dengan membuka jalur antara input dan output. Bahkan mendekati resonansi, mereka akan melemahkan sinyal, sehingga akan menghentikan (atau melemahkan) pita frekuensi seperti yang ditunjukkan pada Gambar (b). Oleh karena itu, mereka disebut filter band stop atau band stop.


Harap perhatikan kesamaan antara ini dan filter low-pass atau high pass RC yang dibahas di bab sebelumnya. Meskipun yang dimaksud di sini adalah frekuensi cutoff, kurva sebenarnya menunjukkan bahwa 'cutoff' sebenarnya merupakan penurunan yang sangat lambat. Ada juga perubahan bertahap di kedua sisi frekuensi resonansi.

Kirim permintaan

whatsapp

Telepon

Email

Permintaan